PROGRAMACIÓN DE LA ASIGNATURA. LICENCIATURA DE BIOTECNOLOGIA. ETSEA UdL BIOLOGIA CELULAR

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1 PROGRAMACIÓN DE LA ASIGNATURA. LICENCIATURA DE BIOTECNOLOGIA. ETSEA UdL BIOLOGIA CELULAR 1. Contextualización Datos de la asignatura Nombre de la asignatura: BIOLOGIA CELULAR Número de créditos Plan 2003: 6 Número de créditos ECTS: 5 Carácter: T Titulación: Licenciatura de Biotecnologia Quadrimestre: 1er curso, 2on quatr Página web: Profesor coordinador: Celia Casas Otros profesores: Departamento: Ciències Mediques Bàsiques Idioma: català, castellano Dossier electrònico: Si celia.casas@cmb.udl.es Asignatura/materia en el conjunto del plan de estudios La Biología Celular constituye una materia fundamental para el estudiante que ha de obtener el grado de Biotecnología. Los contenidos de la asignatura tienen como objetivo asegurar que el alumno que la supere conozca la estructura y funcionamiento de la célula eucariota para que ello le permita comprender mejor los procesos tecnológicos relacionados con la misma. Se imparte la materia de manera coordinada con asignaturas relacionadas, como la Bioquímica y la Genética Molecular. Por otro lado, los conocimientos adquiridos también serán importantes para una buena comprensión de asignaturas como la Fisiología, la Inmunología o los Cultivos Celulares, entre otras. Requisitos para cursarla Prerequisitos: No Corequisitos: No Recomendaciones Haber estudiado Biología durante el Bachillerato 2. Competencias Competencias generales El graduado en Biotecnología ha de: Ser capaz de buscar y utilizar selectivamente fuentes de información necesarias para conseguir los objetivos formativos. Interpretar la información científico-técnica con sentido crítico y ser capaz de hacer presentaciones basadas en esa información. 1

2 Ser capaz de realizar informes escritos y orales comprensibles sobre el trabajo realizado, con una justificación basada en los conocimientos teórico-prácticos conseguidos (competencia estratégica de la UdL). Trabajar en equipo con una visión multidisciplinar y con capacidad para hacer una distribución racional y eficaz de las tareas entre los miembros del equipo. Poder comunicar y comunicarse en el ámbito internacional en su desarrollo profesional (competencia de la UdL). Utilizar herramientas y técnicas de la información y comunicación para el análisis de datos y elaboración de informes orales y escritos y otras actividades formativas y profesionales (competencia estratégica de la UdL). Respetar los derechos fundamentales de igualdad entre hombres y mujeres, la promoción de los derechos humanos y los vaalores propios de una cultura de paz y de valores democráticos (competencia estratégica de la UdL). Conocer y utilizar adecuadamente el vocabulario científico y técnico propio de los diferentes ámbitos de la Biotecnología. Trabajar en el laboratorio utilizando criterios de igualdad y buena práctica. Conocer y saber utilizar el programario y las bases de datos específicas en los diferentes ámbitos de la Biotecnología. Utilizar el método científico para analizar datos y diseñar estrategias experimentales con aplicaciones biotecnológicas. Ser capaz de establecer un juicio crítico sobre las implicaciones de la biotecnología a nivel ético, legal y ambiental. Ser capaz de desarrollar una actividad profesional de acuerdo con las normativas de seguridad y respeto al medio ambiente y con criterios éticos. Transmitir estrategias y aplicaciones tecnológicas a la empresa basadas en los fundamentos generales de la economía de empresa. Adquirir criterios de elección de las técnicas analíticas más adecuadas para cada caso práctico concreto. Competencias específicas (según documento Plan de Estudios) 1. Entender el concepto de organización celular y las dos posibles formas de esta organización. 2. Conocer las diferentes estructuras celulares y su función. 3. Conocer las estructuras, moléculas y mecanismos implicados en la relación de la célula con su entrorno. 4. Entender el ciclo celular eucariótico y su regulación, así como los mecanismos moleculares implicados en la transformación celular. 5. Aprender a observar las células a través del microscopio óptico, así como también a aplicar técnicas microscópicas en un diseño experimental. 6. Aprender a manejar el material y técnicas básicas de laboratorio. 7. Aprender técnicas de subfraccionamiento y anàlisis bioquímico de las células. 8. Desarrollar su capacidad crítica y científica. 3. Objectivos i resultados del aprendizaje El estudiante que supere la asignatura ha de ser capaz de: Aplicar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas para la resolución de problemas. Saber recurrir a las fuentes de información adecuadas para la resolución de dudas. Interpretar información científica y elaborar informes a partir de la misma. Desenvolverse con destreza en el laboratorio y manejar correctamente el microscopio 2

3 4. Contenido de la materia Temario Teoría (40 horas) Bloque 1: ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO CELULAR Tema 1. INTRODUCCIÓN. (1h) Concepto i organización de la célula eucariota. Diversidad celular. Principales hitos en la historia de la Biología Celular: La teoría celular. Tema 2. LA MEMBRANA PLASMATICA. (2h) Composición y organización molecular. Características: Fluidez y asimetría. Funciones. Tema 3. TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA. (3h) La membrana como barrera selectiva. Transporte pasivo y transporte activo. Tipos de proteínas implicadas en el transporte. Cotransporte. Potencial de membrana. Tema 4. EL CITOESQUELETO. (5h) Organización general y elementos. Microfilamentos: estructura y composición. Polimerización de la actina. Intercambio rotatorio. Proteínas asociadas a la actina. Organización de los microfilamentos en células musculares y no musculares. Movimiento cel lular. Microtúbulos: estructura y composición. Polimerización de la tubulina. Proteínas asociadas a los microtúbulos. El fenómeno de la inestabilidad dinámica. Centriolos, cilios y flagelos: estructura, biogénesis y funciones. Filamentos intermedios: diversidad y organización. Tema 5. ELEMENTOS NO MEMBRANOSOS DEL CITOPLASMA. (1h) El ribosoma y el proteasoma. Tema 6. LA RUTA EXOCÍTICA I. Retículo endoplasmático (RE). (2h) Estructura y composición del RE. Funciones del RE liso: síntesis de lípidos y destoxificación celular. Funciones del RE rugoso: síntesis y modificación de proteínas, control de calidad y retención de proteínas residentes. Tema 7. LA RUTA EXOCÍTICA II. Aparato de Golgi (AG). (2h) Estructura y composición del AG. Funciones: metabolismo de lípidos i polisacáridos; glicosilación de proteínas, clasificación i distribución; retención de proteínas residentes. Tema 8. LA RUTA ENDOCITICA. Endosomas, lisosomas y vacuolas. (2h) Características, clasificación y funciones de los endosomas. Composición y funciones de los lisosomas. Procedencia del material que llega al lisosoma. La vacuola en las células vegetales. Tema 9. TRANSPORTE VESICULAR. (2h) Bases del transporte vesicular. Tipos de vesículas revestidas: formación y fusión con la membrana diana. Tema 10. MITOCONDRIAS. (2h) Compartimentación estructural y funcional. Metabolismo oxidativo, síntesis de ATP y producción de calor. Biogénesis. Importación de lípidos i proteínas. El genoma mitocondrial. Tema 11. CLOROPLASTOS. (2h) Compartimentación estructural y funcional. Fotosíntesis. Biogénesis. Importación de proteínas. Tema 12. PEROXISOMAS. (1h) Características i composición. Biogénesis: importación de lipidos y proteínas. Funciones: reacciones oxidativas. Funciones específicas en las células vegetales. Tema 13. EL NUCLEO. (3h) Estructura de la envuelta nuclear, la lámina y los poros nucleares. Cromatina y heterocromatina: organización en el núcleo interfásico y mitótico. Transporte bidireccional nucleo-citoplasma. El nucleolo: estructura y función. 3

4 Bloque II. RELACIONES DE LA CELULA CON SU ENTORNO. Tema 14. LA MATRIZ EXTRACELULAR. (2h) La matriz en las células animales: componentes y organización. La pared de les células vegetales. Tema 15. ADHESION CELULAR Y UNIONES INTERCELULARES. (2h) Moléculas de adhesión celular: Tipos y propiedades. Papel de la adhesión en la histogénesis y la diferenciación celular. Adhesiones célula-célula i célula-matriz extracelular. Uniones herméticas. Uniones adherentes. Uniones comunicantes. Relación con los componentes del citoesqueleto. Los plasmodesmos de las células vegetales. Bloque III. REGULACION FUNCIONAL DE LA CELULA EUCARIOTA Tema 16. SEÑALIZACIÓN CELULAR. (3h) Principios básicos de la señalización celular. Tipos de señal. Receptores intracelulares y de superficie, acoplados a protreinas G o a enzimas. Descripción de las principales vías de señalización. Mecanismos de integración de señales. Tema 17. CICLO CELULAR. (3h) Fases del ciclo celular. Características de las transiciones G1-S i G2-M. Control del ciclo celular: componentes i puntos de control. Concepto de protooncogen, oncogen y gen supresor de tumores. Tema 18. MITOSIS. (1h) Reorganización estructural y funcional de la célula durante la fase M. Formación del huso y mecanismos de separación de los cromosomas. Citocinesis. Actividades prácticas Prácticas de laboratorio (14 horas) Práctica de laboratorio 1. El microscopio óptico (2h). Descripción de sus componentes mecánicos y ópticos. Manejo y observación de preparaciones. Mantenimiento y conservación. Práctica de laboratorio 2. Técnicas microscópicas (4h). Preparación de muestras para su observación con el microscopio óptico. Práctica de laboratorio 3. La célula animal (2h). Práctica de laboratorio 4. La célula vegetal (2h). Práctica de laboratorio 5. I. Introducción a las técnicas histoquímicas. Detección de estructuras celulares haciendo uso de la actividad enzimática de algunas proteínas: enzimocitoquímica. II. Efectos osmóticos de diferentes soluciones sobre las células animales. (2h) Práctica de laboratorio 6. Trabajo experimental relacionado con el núcleo y el ciclo celular (2h). Problemas (5 horas) Resolución de problemas relacionados con el contenido teórico. Seminarios (4 horas) Seminario 1. De las moléculas a las primeras células: el origen de la vida. Seminario 2. Técnicas de estudio de las células. Seminario 3. Observación e interpretación de micrografías electrónicas. Seminario 4. El descubrimiento del Factor Promotor de La mitosis. 4

5 PLANIFICACIÓN TEMPORAL Tipo de actividad: TEO: Teoría PRO: Problemas y casos SEM: Seminario INF: Informática CAM: Campo VIS: Visitas ACD: Activida dirigida Tipo actividad Descripción resumida de la actividad Dedicación (horas) Semana Objectivo formativo TEO Tema 1. Introducción SEM Seminario 1. De las moléculas a las primeras células: el origen de la vida TEO Tema 2. La membrana plasmática 2 1,2 2 TEO Tema 3. Transporte a través de la 3 2,3 2 membrana TEO Tema 4. El citoesqueleto 4 3,4 2 SEM Seminario 2. Técnicas de estudio de la 1 4 2,5,6 célula TEO Tema 5. Reticulo endoplasmático TEO Tema 6. Aparato de Golgi 2 5,6 2 TEO Tema 7. Endosomas, lisosomas i vacuolas TEO Tema 8. Mitocondria TEO Tema 9. Cloroplasto 2 7,8 2 TEO Tema 10. Peroxisoma TEO Tema 11. El núcleo 2 8,9 2 TEO Tema 12. El citosol SEM Seminari 3. Observación e interpretación de micrografias electrónicas PRO Clase de problemas PRO Clase de problemas TEO Tema 13. La matriz extracelular 2 10,11 3 TEO Tema 14. Uniones intercelulares TEO Tema 15. Adhesión celular TEO Tema 16. Señalización celular TEO Tema 17. Ciclo celular TEO Tema 18. Mitosis SEM Seminari 4. El descubrimiento del Factor Promotor de la Mitosis PRO Clase de problemas ,4 PRO Clase de problemas ,4 PRO Clase de problemas ,4 PRA Prácticas de laboratorio Intensivas 5,6 METODOLOGIA La asignatura se estructura en 34 sesiones teóricas de una hora, 15 horas de prácticas de laboratorio, estructuradas en 5 sesiones de 3 horas cada una, y otras 9 horas prácticas divididas en seminarios (4 horas) y problemas y casos (5 horas). La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria e imprescindible para aprobar la asignatura. Cada práctica de laboratorio va acompañada de un guión y un cuestionario que el alumno habrá de resolver durante la sesión. Se realizarán 3 clases teóricas por semana, coordinadas con los seminarios y las activitades de problemas. 5

6 EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE Se considera que la asistencia del alumno a las actividades prácticas programadas es importante para alcanzar el nivel mínimo que pueda certificar su aprovechamiento de la asignatura. Por tanto, la evaluación se hará en base a: (i) un examen que medirá si se han alcanzado los objectivos de la asignatura a partir de las activitades teóricas (70 %) prácticas, problemas y seminarios (20 %), y que por tanto incluirá preguntas correspondientes a cada uno de los apartados. En caso de que se considere oportuno realizar exámenes parciales solo eliminarán materia los alumnos que los superen con una nota igual o superior a notable. (ii) dosieres de prácticas (10%) VOLUMEN DE TRABAJO De acuerdo con lo que se especifica en la tabla siguiente, el volumen de trabajo previsto en esta asignatura es el ssiguiente: Actividad Horas alumno Grupos Horas profesor Sesiones teóricas Estudio 66 0 Prácticas laboratorio Seminarios Problemas Asentamiento 22 0 conocimientos prácticos Examen

7 BIBLIOGRAFIA DE REFERENCIA BIBLIOGRAFIA BASICA: - Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P Biología Molecular de la Célula, 4ª edición. Editorial Omega, Barcelona. - Alberts B, Bray D, Hopkin K, Jonson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P Essential Cell Biology, 2 th edition. Garland Science, London. - Cooper GM La Célula, 2ª edición. Marbán Libros, Madrid. - Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scout MP, Zipursky SL, Darnell J Molecular Cell Biology, 5 th edition. WH Freeman and Co., New York. - Lodish H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J Biología Celular y Molecular, 4ª edición. Editorial Médica Panamericana, Madrid. - Karp G Cell and Molecular Biology. Concepts and Experiments. 3 th Edition. John Wiley & Sons. Inc. New York BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTÀRIA: - Fernández B, Bodega G, Suarez I, Muñoz E Biología celular. Ed. Síntesis, Madrid. - Karp G Biología Celular y Molecular. McGraw- Hill Interamericana, México. - Plattner H, Hentschel J Manual de Biología Celular. Editorial Omega, Barcelona. - Paniagua R i col Citología e Histología vegetal y animal. Ed. Interamericana, Madrid. - Williams G Hyper Cell. CD-ROM. Marston Book Services, Abingdon Madrid. 7